(57)【要約】【課題】安価にして試験体の荷重試験が迅速に行えるモーションベースの荷重付与治具を得る。【解決手段】ムービングベース（４）を周方向に配置した複数のアクチュエーター（３）を介してベース（２）に連結し、各アクチュエーター（３）を作動させて前記ムービングベース（４）を３次元６自由度で作動させてなるモーションベース（１）を設け、前記ムービングベース（４）の加重点に架台（１７）に係止された試験体（１５）の負荷作用部（１６）に当接する荷重付与治具（５）を設け、該荷重付与治具（５）にダンパー（５ｂ）を設ける。また、前記ダンパー（５ｂ）は粘弾性を有するゴムとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ムービングベース（４）を周方向に配置した複数のアクチュエーター（３）を介してベース（２）に連結し、各アクチュエーター（３）を作動させて前記ムービングベース（４）を３次元６自由度で作動させてなるモーションベース（１）を設け、前記ムービングベース（４）の加重点に架台（１７）に係止された試験体（１５）の負荷作用部（１６）に当接する荷重付与治具（５）を設け、該荷重付与治具（５）にダンパー（５ｂ）を設けたことを特徴とするモーションベースの荷重付与治具。
【請求項２】
ダンパー（５ｂ）は粘弾性を有するゴムとしたことを特徴とする請求項１記載のモーションベースの荷重付与治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試験体、例えばオートバイのリヤアーム、フレーム等の曲げ強度、捩じり強度等を検証するためのモーションベースに関し、特にモーションベースの荷重付与治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ベースの上方にムービングベースを配置し、両者間に周方向に配置した４個〜６個のアクチュエーター（サーボシリンダ）を回動可能に連結し、各アクチュエーターを作動させて前記ムービングベースを３次元６自由度で作動させてなるモーションベースがあった。そして、前記モーションベースを用いて試験体、例えばオートバイのリヤアームの曲げ強度、捩じり強度等を検証する際には、前記ムービングベースの加重点に金属製の荷重付与治具を取り付け、該荷重付与治具に架台に係止されたリヤアームの端部（負荷作用部）を当接させ、前記各アクチュエーターを作動させることにより、ムービングベースを上下、あるいは回動させて前記リヤアームの曲げ強度、あるいは捩じり強度等を検証するようにしている。
【０００３】
この場合、前記各アクチュエーターに、該アクチュエーターの伸縮量を検出するポテンショメータと荷重を検出するロードセルとが取り付けられ、各アクチュエーターの制御方法は、負荷荷重に関わらずポテンショメータを利用して荷重点の変位のみを制御して試験体に負荷をかける位置制御と、位置に関わらずロードセルを利用して試験体に負荷される荷重のみを制御する荷重制御とがあり、いずれも、コンピューターにより、電圧値に変換された信号が指令された電圧値を満足すると、実測の位置と負荷荷重が検出され、指令値との偏差を補正するようにしている。
【０００４】
一般に、指令値に対する偏差の補正は、アクチュエーターの応答性、コンピューターの演算速度の遅れなどに起因して交番し、モーションベースの荷重点が振動することになる。特に荷重制御の場合、荷重点が試験体に接触するまで荷重が付与されず、接触した後に急激に荷重が付与されることになる。これにより、前記偏差が大きくばらつき振動のピーク値が大きくなる。従来は、試験体を受ける荷重受け体が剛性の高い金属製であったため、前記荷重点の振動がそのまま試験体に伝達されることになる。
【０００５】
前記振動の大きさは、初期値や偏差を調整するための「ゲイン」の影響を受け、「ゲイン」を大きくすると初期値への到達速度（反応速度）は高くなるが、移動速度が高くなる分、荷重点が試験体に接触した時の衝撃が大きくなる。逆に「ゲイン」を小さくすると初期値への到達速度は遅くなり、試験体に接触した時の衝撃は小さくなって前記偏差を抑制することができるが、これは試験時間が延引することになる。特に動的荷重試験を行う場合は試験時間の延引が顕著となる。
【０００６】
そこで、コンピューターの演算速度、及びアクチュエーターの応答速度を高くすることが考えられるが、これにはコスト面、製作精度面等で限界がある。
【特許文献１】特開平１０−１１０７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、安価にして試験体の荷重試験が迅速に行えるモーションベースの荷重付与治具を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記目的を達成するために以下の如く構成したものである。即ち、請求項１に係る発明は、ムービングベースを周方向に配置した複数のアクチュエーターを介してベースに連結し、各アクチュエーターを作動させて前記ムービングベースを３次元６自由度で作動させてなるモーションベースを設け、前記ムービングベースの加重点に架台に係止された試験体の負荷作用部に当接する荷重付与治具を設け、該荷重付与治具にダンパーを設ける構成にしたものである。
請求項２に係る発明は、前記ダンパーを粘弾性を有するゴムとしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本願の請求項１に係る発明は、アクチュエーターを介してムービングベースが移動され、該ムービングベースに設けた荷重付与治具が試験体の負荷作用部に衝突すると、荷重付与治具のダンパーが変形しつつ、ムービングベースから試験体に荷重が加わることになる。このため、「ゲイン」を大きくして初期値への到達速度を高くしても、荷重付与治具が試験体に接触した時の衝撃が小さくなって指令値に対する偏差が抑制され、試験時間が短縮することになる。
【００１０】
本願の請求項２に係る発明は、ダンパーを粘弾性を有するゴムとしたので、安価に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。図１は本発明が適用されたモーションベースの斜視図、図２は図１の要部を拡大した部分断面正面図、図３は図２のIII-III 断面図である。
【００１２】
図１において、１はモーションベース、２はそのベースである。該ベースに６個のサーボシリンダからなるアクチュエーター３を介してムービングベース４を３次元６自由度で支持する。即ち、ベース２の周方向３カ所にアクチュエーター３を２個づつ接近させ、それぞれ下部ユニバーサルジョイント６を介して上下、左右の２方向に回動可能に連結し、各６個のアクチュエーター３を上向きに傾斜させ、その上端を円板状のムービングベース４の外周部に等間隔で配列し、各上端をそれぞれ上部ユニバーサルジョイント７を介して上下、左右の２方向に回動可能に連結する。
【００１３】
前記各アクチュエーター３には、該アクチュエーター（シリンダ）３の伸縮量を検出するポテンショメータ８と荷重を検出するロードセル９とが取り付けられ、各アクチュエーター３は、制御装置１０によって駆動制御されるようになっている。本例による制御装置１０は、前記ポテンショメータ８の信号を入力して各アクチュエーター３を制御し、ムービングベース４を設定された上下位置に移動させて試験体１５に負荷をかける位置制御、及び前記ロードセル９の信号を入力して各アクチュエーター３を制御し、ムービングベース４を介して試験体１５に設定された荷重を付与する荷重制御が行われるようになっている。
【００１４】
前記ムービングベース４の上面中心部、つまり加重点に試験体１５の負荷作用部１６に当接する荷重付与治具５を取り付ける。試験体１５は、本例ではオートバイのリヤアームとなっており、図１に示すように、左端（後端）を架台１７に固定し、右端（前端）をムービングベース４上に位置させ、該右端に取り付けたシャフト（負荷作用部）１６を前記荷重付与治具５に嵌合させる。
【００１５】
前記荷重付与治具５は、図２、図３に示すように、金属製のブロック５ａの上面に試験体１５のシャフト１６が嵌合する円弧状の凹部を形成し、該凹部の内面に粘弾性を有するゴム、例えばシリコンゴム製のダンパー５ｂを固着してなり、該ダンパー５ｂに前記シャフト１６を嵌合させる。なお、前記ダンパー５ｂは伸縮性の袋内に液体、あるいは粘状物質を充填したものであってもよい。
【００１６】
前記実施例によれば、アクチュエーター３を伸長作動させてムービングベース４が上方に移動されると、ムービングベース４に設けた荷重付与治具５が試験体１５のシャフト（負荷作用部）１６を上方に押圧する。このとき、荷重付与治具５のダンパー５ｂが弾性変形しつつ、ムービングベース４から試験体１５に負荷が加わることになる。このため、「ゲイン」を大きくしてアクチュエーター３の作動速度を高くし、前記荷重付与治具５によるシャフト１６の押圧速度を高めても、前記試験体１５への衝撃が小さくなって制御装置１０からの指令値に対する偏差が抑制されることになり、試験体１５の試験時間が短縮することになる。しかも、前記ダンパー５ｂは一般に市販されているゴムとしたので安価に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明が適用されたモーションベースの斜視図である。
【図２】図１の要部を拡大した部分断面正面図である。
【図３】図２のIII-III 断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１    モーションベース
２    ベース
３    アクチュエーター（サーボシリンダ）
４    ムービングベース
５    荷重付与治具
５ａ  ブロック
５ｂ  ダンパー（ゴム）
６    下部ユニバーサルジョイント
７    上部ユニバーサルジョイント
８    ポテンショメーター
９    ロードセル
１０    制御装置
１５    試験体（リヤアーム）
１６    負荷作用部（シャフト）
１７    架台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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